在leetcode题库上的移除元素问题（C语言）

今天刚写了一道leetcode上的题，觉得这题的解题思维真的是太棒了。

希望能分享给大家

先看题：

1.给你一个数组 nums 和一个值 val，你需要 原地 移除所有数值等于 val 的元素，并返回移除后数组的新长度。

不要使用额外的数组空间，你必须仅使用 O(1) 额外空间并 原地 修改输入数组，限时间复杂度为O(n)。

元素的顺序可以改变。你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。

 请在下面函数作答：

int removeElement(int* nums, int numsSize, int val)

{

　　//语句块

}

 来源：力扣（LeetCode） 链接：https://leetcode-cn.com/problems/remove-element

 先说一下，这些刷题网大致是分两种的，一种是直接给你一个函数接口，你只需要完成函数接口部分即可；（今天这题是这种）

 另一种是什么都没有，你必须自己写出完整的c代码，也就是从main函数开始写，头文件都要自己引用；

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首先，我们来分析一下题目的意思：

1. nums中可能有任意多的数，且不都相同，你需要在nums中找到一个或多个val的值，然后原地删除；
2. 不能用额外的数组，如果可以使用的话，就有一种比较简单的方法；
3. 空间复杂度为O(1)，时间复杂度O(n)，就意味着你不能使用像顺序表删除元素一样，找到val值，就开始删除，删除的过程就是将val值用后一个数往前覆盖，如此下来时间复杂度就会有O(n²)；
4. 原地删除举个例子：在[ 1,2,1,5,4] 中删掉所有的1，你可以删成这样[ 2,5,4,0,0] 或者[ 2,5,4,1,1]我们不需要关系4后面的数是多少，只要数组前面是2，4，5的排列组合就算完成任务；

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先介绍一下用额外数组的方法，因为我们可以从这个方法过渡到一种非常神奇的思想：

  图一：自己创建一个数组，并个给定要删除的值，并给出删除方法

 图二：判断元素，不是删除的数，放入新建数组中，依次判断

 

 图三：当判断到有删除数时，不放入新建数组

 图四：判断完后，得到的新建数组

 

总结：这个方法虽然时间复杂度是满足要求O(n),但是空间复杂度不满足，实际上空间复杂度也是O(n)；

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接下来就是非常神奇的思想的讲解，如何即不创建数组又把时间复杂度控制在O(n)内：

假设我们开始有两个不同颜色的标记，nums数组跟val值都跟上面假设一致

 图五：准备两个指针均指向首地址

接下来就是这个思想的过程：

 图六：前三个都是数据不变，到了第四步，指向了被删除的数，黄色不动，黑走

  图七：看图就明白了 图八：看图就明白了

至此，我们就完成了不用额外数组也可以完成删除我们所要选的数据，且都满足了空间复杂度为O(1)，时间复杂度O(n)；

 

刚开始、现在删除完、之前新建数组删完的对比：

 图九：对比结果

那问题又来了，那该如何解决访问到倒数第二个5就停止访问呢？

其实很简单，记录下每次黑色遇到val值 2就可以了

那就我们直接上代码吧

int removeElement(int* nums, int numsSize, int val)
{
    int* p1 = nums;//黑色标记
    int* p2 = nums;//黄色标记
    int count = 0;//记录下每次黑色遇到val值
    while (p1 < nums + numsSize)//黑色指到最后一个元素的下一个元素就停下
    {
        if (*(p1) != val)//不是val，存入黄色标记处
        {
            *(p2) = *(p1);
            p2++;//黄色标记向后加一
        }
        else//是val记录
        {
            count++;
        }
        p1++;//黑色标记向后加一
    }
    return numsSize -  count;//返回总大小 - val出现的次数
}
#include <stdio.h>
int main()//测试
{
    int arr[] = { 3,1,6,3,5,3,7 };
    int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    int ret = removeElement(arr, sz, 3);
    printf("%d ", ret);
    return 0;
}

运行结果：

 

 

跟我们的预期结果一致；

（注：只要前四个是1 , 6 ,  5 , 7 的排列组合就可以了）

总结：这个方法本质来讲就是用双指针来解决问题，如果想了解更多可以到leetcode的官网去看看更多大神的操作；

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更新

2022-03-05

12:05:01